Пошаговое руководство. Создание первой программы на F#

Статья
08/11/2011

Visual Studio 2010 включает новый язык программирования — F #. F# — это мультипарадигмальный язык, поддерживающий функциональное программирование в дополнение к традиционному объектно-ориентированному программированию и концепциям платформы .NET. В следующих примерах представлены некоторые его возможности и синтаксис. В примерах демонстрируется объявление простых переменных, написание и тестирование функций, создание кортежей и списков, а также определение и использования класса.

Примечание

На вашем компьютере названия некоторых элементов интерфейса пользователя Visual Studio или их расположение могут отличаться от указанных в нижеследующих инструкциях. Это зависит от имеющегося выпуска Visual Studio и используемых параметров. Дополнительные сведения см. в разделе Параметры Visual Studio.

Создание нового консольного приложения

В меню Файл последовательно выберите пункты Создать и Проект.
Если Visual F# не отображается в области Категории шаблонов, щелкните Другие языки и выберите Visual F#. В центре области Шаблоны отобразится список шаблонов F#.
Обратите внимание на верхнюю часть области Шаблоны, чтобы убедиться, что в поле Целевая рабочая среда отображается значение .NET Framework 4.
В списке шаблонов выберите шаблон Приложение F#.
Введите имя проекта в поле Имя.
Нажмите кнопку ОК.

В обозревателе решений появится новый проект.

Использование ключевого слова let для объявления и использования идентификаторов

Скопируйте и вставьте следующий код в Program.fs. Привязка значения к идентификаторам anInt, aString и anIntSquared.
```
let anInt = 5
let aString = "Hello"
// Perform a simple calculation and bind anIntSquared to the result.
let anIntSquared = anInt * anInt
```
Примечание

Если в классическом виде код не отображается, убедитесь, что Фильтр по языкам в заголовке под названием раздела не исключает язык F#.

Просмотр результатов в окне F# Interactive

Выберите выражения let в предыдущей процедуре.
Щелкните правой кнопкой мыши на выбранной области и выберитеОтправить в Interactive. Либо нажмите сочетание клавиш ALT+ВВОД.
В окне F# Interactive открываются и отображаются результаты интерпретации выражений let, как показано в следующих строках. Типы выводятся из указанных значений.

val anInt : int = 5

val aString : string = "Hello"

val anIntSquared : int = 25

Просмотр результатов в окне командной строки

Добавьте следующие строки к Program.fs.

System.Console.WriteLine(anInt)
System.Console.WriteLine(aString)
System.Console.WriteLine(anIntSquared)

Нажмите сочетание клавиш CTRL+F5 для запуска кода. Появится окно командной строки, содержащее следующие значения.

5

Hello

25

Можно проверить выводимые типы, подведя указатель мыши к именам идентификаторов anInt, aStringи anIntSquared в предыдущих операторах WriteLine.

Определение и запуск функции

Используйте выражение let для определения функции возведения в квадрат, как показано в следующем коде. У функции имеется один параметр n и она возвращает квадрат аргумента, отправленного в n.
```
let square n = n * n
// Call the function to calculate the square of anInt, which has the value 5.
let result = square anInt
// Display the result.
System.Console.WriteLine(result)
```
Нажмите сочетание клавиш CTRL+F5 для запуска кода. Отображаемый результат — 25.
Для рекурсивной функции требуется выражение let rec. В следующем примере определяется функция, которая вычисляет факториал параметра n.
```
let rec factorial n = 
    if n = 0 
    then 1 
    else n * factorial (n - 1)
System.Console.WriteLine(factorial anInt)
```
Нажмите сочетание клавиш CTRL+F5 для запуска функции. Отображаемый результат — 120, факториал 5.

Создание коллекций (списков и кортежей)

Одним из способов объединения значений является использование кортежа, как показано в следующем коде.

let turnChoices = ("right", "left")
System.Console.WriteLine(turnChoices)
// Output: (right, left)

let intAndSquare = (anInt, square anInt)
System.Console.WriteLine(intAndSquare)
// Output: (5,25)

Другой способ объединения значений — использование списка, как показано в следующем коде.
```
// List of best friends.
let bffs = [ "Susan"; "Kerry"; "Linda"; "Maria" ] 
```
Добавление нового лучшего друга в список с помощью оператора "cons" (::). Обратите внимание, что операция не изменяет значение bffs. Значение bffs является неизменяемым, поэтому его нельзя изменить.
```
// Bind newBffs to a new list that has "Katie" as its first element.
let newBffs = "Katie" :: bffs
```
Для отображения списка используйте функцию printfn. Функция printfn показывает отдельные элементы, которые содержатся в структурированных значениях.
```
printfn "%A" bffs
// Output: ["Susan"; "Kerry"; "Linda"; "Maria"]
printfn "%A" newBffs
// Output: ["Katie"; "Susan"; "Kerry"; "Linda"; "Maria"]
```
Результаты можно просмотреть с помощью нажатия сочетания клавиш CTRL+F5 или путем выбора раздела кода и последующего нажатия сочетания клавиш ALT+ВВОД.

Создание и использование класса

В следующем коде создается класс Person с двумя свойствами Name и Age. Свойство Name доступно только для чтения. Его значение является неизменяемым, как и большинство значений в функциональном программировании. В F# можно создавать изменяемые значения, если они требуются, однако их необходимо определять явным образом. В следующем определении класса значение Age хранится в изменяемой локальной переменной internalAge. Значение internalAge можно изменить.

// The declaration creates a constructor that takes two values, name and age.
type Person(name:string, age:int) =
    // A Person object's age can be changed. The mutable keyword in the
    // declaration makes that possible.
    let mutable internalAge = age

    // Declare a second constructor that takes only one argument, a name.
    // This constructor calls the constructor that requires two arguments,
    // sending 0 as the value for age.
    new(name:string) = Person(name, 0)

    // A read-only property.
    member this.Name = name
    // A read/write property.
    member this.Age
        with get() = internalAge
        and set(value) = internalAge <- value

    // Instance methods.
    // Increment the person's age.
    member this.HasABirthday () = internalAge <- internalAge + 1

    // Check current age against some threshold.
    member this.IsOfAge targetAge = internalAge >= targetAge

    // Display the person's name and age.
    override this.ToString () = 
        "Name:  " + name + "\n" + "Age:   " + (string)internalAge

Чтобы протестировать класс, объявите два объекта Person, внесите изменения и отобразите результаты, как показано в следующем коде.

// The following let expressions are not part of the Person class. Make sure
// they begin at the left margin.
let person1 = Person("John", 43)
let person2 = Person("Mary")

// Send a new value for Mary's mutable property, Age.
person2.Age <- 15
// Add a year to John's age.
person1.HasABirthday()

// Display results.
System.Console.WriteLine(person1.ToString())
System.Console.WriteLine(person2.ToString())
// Is Mary old enough to vote?
System.Console.WriteLine(person2.IsOfAge(18))

Отобразятся следующие строки.

Name: John

Age: 44

Name: Mary

Age: 15

False

Просмотр других примеров учебника по F#

В меню Файл последовательно выберите пункты Создать и Проект.
Если Visual F# не отображается в области Категории шаблонов, щелкните Другие языки и выберите Visual F#. В центре области Шаблоны отобразится список шаблонов F#.
Обратите внимание на верхнюю часть области Шаблоны, чтобы убедиться, что в поле Целевая рабочая среда отображается значение .NET Framework 4.
В списке шаблонов выберите шаблон Учебник по F#.
Нажмите кнопку ОК.
Учебник откроется в обозревателе решений.

Следующие действия

Дополнительные сведения о функциональном программировании и дополнительные примеры см. в разделе Функции как значения первого класса (F#). Дополнительные сведения о кортежах, списках, выражениях let, определениях функций, классах, членах и о многих других темах см. в разделе Справочник по языку F#.